1.1 单片机构成的控制器
20 世纪 80 年代中期，我国的科技水平有了一定的提高，因此在控制器上也有了升级。利用当时已有的科技手段，使用了软件编程的方式来控制煤矿开采过程中应用到的电气设备。这种控制方式有效地改善了继电气控制方式中灵活性较差的缺陷，但这种控制方式的稳定性较差，并且在信号的转化效率上较低，因此之后也被更为先进的控制方式所替代。
1.2 继电气控制方式
这种控制方式是我国在 20 世纪 80 年代以前使用较为广泛的一种手段。在技术水平较为低下的情况下，这种控制方式也存在许多明显的缺陷，例如系统过于复杂，线路过多且相互交错影响，给故障的排除带来了极大的难度；系统的灵活性差，无法根据实际的工作情况进行调整，因此在实用性上也较差。这种控制方式最大的优势在于成本较低，因此在一些经济水平较低的煤矿开采地区仍在采用这种控制方式。
1.3 可编程控制器方式
可编程控制方式是当前最为先进的一种控制手段，也是应用最为广泛的控制方式。它结合了上述两种控制方式的优点，并结合当前先进的技术手段，实现了对电气设备的模块化管理。在这种控制方式中，最为核心的设备包括中央处理器、电源设备、端口、信息输入和输出设备等。这些设备的连接都采用了集成电路的方式，因此控制系统的整体规模很小，占用空间少。此外，这种控制方式还具有稳定性强、灵活性高、操作简单等特点，极大地提高了电气设备的控制效率和质量。
二、电气自动化在煤矿生产中的应用
2.1 煤矿企业供电自动化系统
煤矿企业供电自动化系统通常包含四个部分，即综合保护器、监控分站、地面集控中心与传输通道等。其中综合保护器的主要作用是对高压配电装置以及供电线路进行保护与测控。具体功能包括“四遥”，即遥测：对电压、电流、有功、无功以及功率因素等进行测量；遥信：各种保护动作信号与断路器的位置；遥控，远程控制分、合闸，投退保护以及修改定值，遥脉，即实现与电度表的远程通信，完成远程集中抄表。监控分站为整个供电管理系统中的中间环节，其实质起到一个连接的作用，即集成现场的设备信息，再将这些数据信息加以转换，使其成为统一协议的数据，再利用工业以太网将其传送至地面控制中心，通过监控分站可以实现地面控制中心与综合保护器之间的数据通信与控制。传通道是利用冗余千兆工业以太环网，将各变配电所、监控中心利用光缆连接起来，从而传输通道具备以下功能：将系统的运行工况实时的反映出来；可以满足数据、视频、音频等多种格式的数据网络传输；利用冗余配置提高网络的稳定性；网络可以很好适应井下的较恶劣的工作环境，而且防爆防尘，具有一定的抗干扰能力；具备可管理性，提供相应的预警、配置以及统计等功能，加快排除故障的效率，优化网络的性能；此外，网络建设还要考虑到未来的发展，因此要提供良好的扩展接口。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地面控制中心则具备实时监测与监控功能、报表和曲线功能、录波功能以及数据分析功能。
2.2 煤矿采掘机械的电气自动化
控制技术是以计算机技术为核心，由多种传感器的工况监测与故障诊断系统，这是先进大功率、高效率综采设备的主要特点。煤矿用工作面输送机正向着多样化、重承载运输的方向发展，许多已采用双速电机，主、副电机液压平衡，使用计算机技术进行工况的监测技术。液压支架使用以计算机机为核心的电液控制和高压大流量供液系统。移架速度达 6 吨／架。大功率、高靠性的机电一体化综采成套技术，使煤矿生产高度集中，单产效可实现高产高效。我国的采掘机械自动化技术相对滞后，采煤机最大装机功率为电牵 ~J1830kwl 液压牵引 800kw。牵引调速方式还是以液压牵引为主，电牵引起步较晚。国产电牵引采煤机仅 ~MG3344-PWD 型等，薄煤层交流电牵引采煤机投入使用，其核心电控部分主要是以国外引进，上海、太原、西安、佳木斯等煤机研究与生产机构都在试验或研制电牵引采煤机，有些已投人煤生产。工作面刮板运输机运输能力较低，过煤量较小，连接强度低，无工况监测液压支架的电液控制在国内煤矿机械企业和研机构正在研制，综采设备电气控制与检测方面比较落后，不具有故障诊断功能，微机控制还处在应用阶段。在煤矿综掘方面利PLC 和微型计算机对掘进机的自动控制的尚处在起步阶段，与采煤先进国家的差距还比较大。
2.3 煤矿运输提升机械电气自动化
目前，我国生产的脉冲调速装置多采用晶闸管器件构成斩波器。随着新型电力电子器件的开发和应用，高斩渡频率，高效率的斩渡器先后投入应用。以微机和 PLC 为核心的“信、集、闭”系统研制成功。随着交～交变频器技术的成熟，交一交变频同步拖动调速系统的发展。先进采煤国家在提升机的电控方面已采用PLc 为控制核心，采用 PLc 进行提升工艺控制，安全回路监视、同路行程控制，使提升机的安全保护的产品标准化，同时，实现了全微机膝控，全部安全部件均采用双线回路，安全监控回路采用冗余技术来保证提升机的安全运行。以微机为核心的故障诊断装置的提升可实现高度自动化。在我国，提升机多为交流提升，转子串电阻方式调速为其主要调速方式，除了大型先进的矿井采PLC 控制替代继电器控制外，一些矿井还采用继电器一接触器控制，直流提升机 60％为 F—D 机组拖动。改革开放以来，我国引进了 3O 余台 scR—D 直流全数字控制提升机，而国产的 scR—D直流提升机以其模拟线路控制居多。采用 PLC 和微机实现监控和数据采集处理的 SCR-D 提升机已投入使用。近年来，我国以计算机为核心的提升机后备电气保护装置发展寝陕，对确保提升机的安全运行起着重要作用。
三、结束语
综上所述，随着我国现代化工业体系的不断完善，在煤矿方面的电气工程及其自动化相关技术及设备将会在越来越多的应用，因此我们必须着眼于提高电气工程及其自动化的智能化从而来为我国社会主义现代化建设贡献更多的力量。
参考文献：
[1] 任长懿 , 王乃信 . 论煤矿电气自动化控制技术中单片机的应用 [J]. 工程技术 : 引文版 , 2016(12)
[2] 张俊杰 . 试论煤矿机械设备电气自动化技术的应用 [J]. 机电工程技术 , 2015(8)
论文作者:牛凯敏
论文发表刊物:《红地产》2017年9月
论文发表时间:2018/9/3
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